JP7469924B2 - Imprinting apparatus and method for manufacturing article - Google Patents

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Description

本発明は、インプリント装置及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprinting apparatus and a method for manufacturing an article.

インプリント技術は、ナノスケールの微細なパターンの転写を可能にする技術であり、半導体素子、液晶表示素子、磁気記憶媒体などの量産用のリソグラフィ技術の１つとして提案されている。インプリント技術を用いたインプリント装置は、パターンが形成された型と基板上のインプリント材とを接触させた状態でインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材から型を引き離すことで基板上にパターンを形成する。インプリント装置では、インプリント材を硬化させる方法として、一般的に、光（紫外線など）の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化法が採用されている。 Imprinting technology is a technology that enables the transfer of nanoscale fine patterns, and has been proposed as one of the lithography techniques for mass production of semiconductor elements, liquid crystal display elements, magnetic storage media, and the like. An imprinting device using imprinting technology forms a pattern on a substrate by bringing a mold on which a pattern has been formed into contact with an imprinting material on a substrate, hardening the imprinting material, and then separating the mold from the hardened imprinting material. Imprinting devices generally employ a photocuring method for hardening the imprinting material by irradiating it with light (such as ultraviolet light).

インプリント装置において、基板上へのインプリント材の供給（配置）は、予め決められたドロップパターンに従って、ディスペンサからインプリント材の液滴を吐出することで行われる。ドロップパターンは、例えば、基板の下地パターン（基板上に形成されているパターン）、型のパターン、ショットサイズ、基板上のショット配列などを考慮して決められている（特許文献１参照）。 In an imprinting device, the supply (positioning) of the imprinting material onto a substrate is performed by ejecting droplets of the imprinting material from a dispenser according to a predetermined drop pattern. The drop pattern is determined taking into consideration, for example, the substrate base pattern (the pattern formed on the substrate), the mold pattern, the shot size, the shot arrangement on the substrate, and the like (see Patent Document 1).

特開２０１９－６２１６４号公報JP 2019-62164 A

従来技術において、基板の周辺部のショット領域、所謂、周辺ショット領域（ＰＦ：Ｐａｒｔｉａｌ Ｆｉｅｌｄ）に適用するドロップパターンは、基板上の設計座標（ショット配列及びショット形状）に合わせて提供されている。 In conventional technology, the drop pattern applied to the shot area on the periphery of the substrate, the so-called peripheral shot area (PF: Partial Field), is provided according to the design coordinates (shot arrangement and shot shape) on the substrate.

下地パターンを有する基板に対してインプリント処理を行う場合、インプリント材は、基板ではなく、下地パターンを基準として（即ち、下地パターンに対して位置合わせをして）供給される。また、下地パターンを有していない基板に対してインプリント処理を行う場合、インプリント材は、基板ではなく、基板を保持する基板ステージの座標系を基準として供給される。 When performing imprint processing on a substrate having a base pattern, the imprint material is supplied based on the base pattern (i.e., aligned with the base pattern) rather than the substrate. When performing imprint processing on a substrate not having a base pattern, the imprint material is supplied based on the coordinate system of the substrate stage that holds the substrate, rather than the substrate.

一般的に、下地パターンの中心と基板の中心とは一致していない。これは、基板上に下地パターンを形成したときの誤差の影響を受けているからである。下地パターンの中心と基板の中心とのずれは、概ね、１００μｍ程度である。また、下地パターンが形成されているパターン領域（有効な下地パターンが存在する領域）に関しても、下地パターンの形成プロセスに起因した誤差の影響を受ける。具体的には、下地パターンのパターン領域の形状が設計値、例えば、直径２９４ｍｍの真円からずれて楕円形状になっていたり、下地パターンのパターン領域の中心と基板の中心とが一致していなかったりする。下地パターンのパターン領域の中心と基板の中心とのずれは、概ね、５００μｍ程度である。更に、基板自体の形状（外形）に関しても、製造誤差の影響を受けて、設計値、例えば、直径３００ｍｍの真円からずれて楕円形状になっていたりする。かかるずれは、概ね、２００μｍ程度である。 Generally, the center of the base pattern does not coincide with the center of the substrate. This is because it is affected by errors when the base pattern is formed on the substrate. The deviation between the center of the base pattern and the center of the substrate is generally about 100 μm. Furthermore, the pattern area where the base pattern is formed (the area where the effective base pattern exists) is also affected by errors caused by the base pattern formation process. Specifically, the shape of the pattern area of the base pattern may deviate from the design value, for example, a perfect circle with a diameter of 294 mm, and become an ellipse, or the center of the pattern area of the base pattern may not coincide with the center of the substrate. The deviation between the center of the pattern area of the base pattern and the center of the substrate is generally about 500 μm. Furthermore, the shape (outer shape) of the substrate itself may be affected by manufacturing errors and may deviate from the design value, for example, a perfect circle with a diameter of 300 mm, and become an ellipse. Such deviation is generally about 200 μm.

ここで、上述したように、基板パターンの中心、下地パターンの中心、下地パターンのパターン領域の中心及び形状が一致していない場合を考える。この場合、一部の周辺ショット領域では、ショット面積に対してインプリント材が不足し、基板の中心に対して対称の位置にある周辺ショット領域では、ショット面積に対してインプリント材が過剰に供給される。また、基板自体の形状がずれている場合にも、一部の周辺ショット領域では、ショット面積に対してインプリント材の過不足が発生する。 Now consider the case where the center of the substrate pattern, the center of the base pattern, and the center and shape of the pattern area of the base pattern do not coincide, as described above. In this case, in some peripheral shot areas, the imprint material is insufficient relative to the shot area, and in peripheral shot areas that are symmetrical to the center of the substrate, an excess of imprint material is supplied relative to the shot area. Also, if the shape of the substrate itself is misaligned, in some peripheral shot areas, there will be an excess or deficiency of imprint material relative to the shot area.

ショット面積に対してインプリント材が不足していると、型と基板上のインプリント材とを接触させた際に、インプリント材が型のパターン（凹部）に十分に充填されず、基板上に形成されるパターンの転写不良が発生する可能性がある。また、極端な場合には、型と基板とが直接接触することで、型や基板が破損する可能性もある。一方、ショット面積に対してインプリント材が過剰に供給されていると、基板の端部や基板の外にインプリント材が供給され、基板搬送ハンドや基板ステージを汚染する可能性がある。 If there is insufficient imprint material for the shot area, when the mold and the imprint material on the substrate are brought into contact, the imprint material may not fill the pattern (recesses) of the mold sufficiently, which may result in poor transfer of the pattern formed on the substrate. In extreme cases, direct contact between the mold and substrate may result in damage to the mold or substrate. On the other hand, if there is too much imprint material supplied for the shot area, the imprint material may be supplied to the edge of the substrate or outside the substrate, potentially contaminating the substrate transport hand or substrate stage.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、周辺ショット領域におけるインプリント材の供給位置を決定するのに有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。 The present invention has been made in consideration of the problems with the conventional technology, and has as an exemplary object to provide an imprinting device that is advantageous in determining the supply position of the imprinting material in the peripheral shot area.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板の周辺領域における表面構造を含む画像を取得する第１検出部と、前記基板上に設けられているマークを検出する第２検出部と、前記第１検出部で取得された前記表面構造を含む画像を画像処理した画像から前記インプリント材のパターンが形成される有効領域、および前記第２検出部で検出された前記マークから前記基板上に形成されている下地パターンの位置を特定する特定部と、前記特定部で特定された前記有効領域、前記特定部で特定された前記下地パターンの位置、および前記基板の端部の位置から得られる前記基板の外形、に基づいて、前記型のパターン領域の面積よりも小さい面積を有し、前記周辺領域における欠けショット領域である周辺ショット領域の形状を決定する第１決定部と、前記第１決定部で決定された前記形状に基づいて、前記周辺ショット領域における前記インプリント材の供給位置を決定する第２決定部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, an imprinting apparatus as one aspect of the present invention is an imprinting apparatus that forms a pattern of imprinting material on a substrate using a mold, and is characterized in having: a first detection unit that acquires an image including a surface structure in a peripheral region of the substrate ; a second detection unit that detects a mark provided on the substrate; an identification unit that identifies an effective region in which the pattern of the imprinting material is formed from an image obtained by image processing the image including the surface structure acquired by the first detection unit, and a position of an base pattern formed on the substrate from the mark detected by the second detection unit; a first determination unit that determines a shape of a peripheral shot region that has an area smaller than an area of a pattern region of the mold and is a missing shot region in the peripheral region, based on the effective region identified by the identification unit, the position of the base pattern identified by the identification unit, and an outer shape of the substrate obtained from a position of an edge of the substrate; and a second determination unit that determines a supply position of the imprinting material in the peripheral shot region based on the shape determined by the first determination unit.

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、周辺ショット領域におけるインプリント材の供給位置を決定するのに有利なインプリント装置を提供することができる。 The present invention can provide an imprinting device that is advantageous for determining the supply position of imprinting material in, for example, a peripheral shot area.

本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of an imprint apparatus according to one aspect of the present invention. 基板上の複数のショット領域の配列の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of shot regions on a substrate. 基板上の複数のショット領域の配列の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of shot regions on a substrate. 基板上の複数のショット領域の配列の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of shot regions on a substrate. 基板上の複数のショット領域の配列の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of shot regions on a substrate. 基板上の複数のショット領域の配列の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of shot regions on a substrate. 制御部の機能を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the functions of a control unit. 周辺ショット領域におけるインプリント材の供給位置の一例を示す図である。13 is a diagram showing an example of a supply position of an imprint material in a peripheral shot region. FIG. 物品の製造方法を説明するための図である。1A to 1C are diagrams for explaining a method for manufacturing an article.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate explanations are omitted.

図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、物品としての半導体素子、液晶表示素子、磁気記憶媒体などのデバイスの製造工程であるリソグラフィ工程に採用される。インプリント装置１００は、基板にパターンを形成する、具体的には、インプリント処理として、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するリソグラフィ装置である。インプリント装置１００は、基板上に供給された未硬化のインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型のパターンが転写された硬化物のパターンを形成する。型は、テンプレート、モールド、原版とも称される。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of an imprinting apparatus 100 according to one aspect of the present invention. The imprinting apparatus 100 is employed in a lithography process, which is a manufacturing process for devices such as semiconductor elements, liquid crystal display elements, and magnetic storage media as articles. The imprinting apparatus 100 is a lithography apparatus that forms a pattern on a substrate, specifically, forms a pattern of an imprinting material on the substrate using a mold as an imprinting process. The imprinting apparatus 100 forms a pattern of a cured material to which the pattern of the mold has been transferred by bringing the mold into contact with uncured imprinting material supplied onto the substrate and applying energy for curing to the imprinting material. The mold is also called a template, mold, or original plate.

インプリント処理は、接触処理と、アライメント処理と、硬化処理と、分離処理とを含む。接触処理は、基板上（ショット領域上）のインプリント材と型（パターン領域）とを接触させる処理である。アライメント処理は、基板と型との位置合わせ（アライメント）を行う処理である。アライメント処理は、基板上のショット領域と型のパターン領域との重ね合わせ誤差（形状差）が低減されるように、型のパターン領域を変形させる処理を含む場合がある。硬化処理は、基板上のインプリント材と型とを接触させた状態でインプリント材を硬化させる処理である。分離処理は、基板上の硬化したインプリント材（インプリント材の硬化物からなるパターン）から型を引き離す処理である。 The imprint process includes a contact process, an alignment process, a curing process, and a separation process. The contact process is a process in which the imprint material on the substrate (on the shot area) is brought into contact with the mold (pattern area). The alignment process is a process in which the substrate and the mold are aligned. The alignment process may include a process in which the pattern area of the mold is deformed so that the overlay error (shape difference) between the shot area on the substrate and the pattern area of the mold is reduced. The curing process is a process in which the imprint material on the substrate is cured while being brought into contact with the mold. The separation process is a process in which the mold is separated from the hardened imprint material on the substrate (pattern made of the hardened product of the imprint material).

本明細書及び添付図面では、基板の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系で方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに平行な方向をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向とし、Ｘ軸回りの回転、Ｙ軸回りの回転及びＺ軸回りの回転のそれぞれを、θＸ、θＹ及びθＺとする。 In this specification and the accompanying drawings, directions are shown in an XYZ coordinate system in which the direction parallel to the surface of the substrate is the XY plane. The directions parallel to the X-axis, Y-axis, and Z-axis in the XYZ coordinate system are the X-direction, Y-direction, and Z-direction, respectively, and rotation around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are θX, θY, and θZ, respectively.

インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する材料（硬化性組成物）が使用される。硬化用のエネルギーとしては、電磁波や熱などが用いられる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、具体的には、赤外線、可視光線、紫外線などを含む。 As the imprint material, a material (curable composition) that hardens when hardening energy is applied is used. The hardening energy may be electromagnetic waves or heat. Electromagnetic waves include, for example, light having a wavelength selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less, specifically infrared rays, visible light, ultraviolet rays, etc.

硬化性組成物は、光の照射、或いは、加熱により硬化する組成物である。光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて、非重合性化合物又は溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。 A curable composition is a composition that is cured by irradiation with light or by heating. A photocurable composition that is cured by irradiation with light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may further contain a non-polymerizable compound or a solvent, as necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of sensitizers, hydrogen donors, internal mold release agents, surfactants, antioxidants, polymer components, etc.

インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に付与されてもよい。また、インプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、或いは、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。 The imprint material may be applied in the form of a film on the substrate by a spin coater or a slit coater. The imprint material may also be applied in the form of droplets, or in the form of islands or a film formed by connecting multiple droplets, by a liquid ejection head. The viscosity of the imprint material (viscosity at 25°C) is, for example, 1 mPa·s or more and 100 mPa·s or less.

基板には、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。具体的には、基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどを含む。 The substrate may be made of glass, ceramics, metal, semiconductor, resin, etc., and if necessary, a member made of a material other than the substrate may be formed on the surface. Specifically, the substrate may be a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, quartz glass, etc.

インプリント装置１００は、基板Ｓを保持して駆動する基板駆動部ＳＤＭと、基板駆動部ＳＤＭを支持するベースフレームＢＦと、型Ｍを保持して駆動する型駆動部ＭＤＭと、型駆動部ＭＤＭを支持する構造体ＳＴとを有する。基板駆動部ＳＤＭは、基板Ｓを保持する基板チャックＳＣを含む基板ステージＳＳと、基板ステージＳＳを駆動することによって基板Ｓを位置決めする基板位置決め機構ＳＡとを含む。型駆動部ＭＤＭは、型Ｍを保持する型チャックＭＣと、型チャックＭＣを駆動することによって型Ｍを位置決めする型位置決め機構ＭＡとを含む。 The imprint apparatus 100 has a substrate drive unit SDM that holds and drives the substrate S, a base frame BF that supports the substrate drive unit SDM, a mold drive unit MDM that holds and drives the mold M, and a structure ST that supports the mold drive unit MDM. The substrate drive unit SDM includes a substrate stage SS including a substrate chuck SC that holds the substrate S, and a substrate positioning mechanism SA that positions the substrate S by driving the substrate stage SS. The mold drive unit MDM includes a mold chuck MC that holds the mold M, and a mold positioning mechanism MA that positions the mold M by driving the mold chuck MC.

基板駆動部ＳＤＭ及び型駆動部ＭＤＭは、基板Ｓと型Ｍとの相対位置（及び相対姿勢）が調整されるように、基板Ｓ及び型Ｍの少なくとも一方を駆動する（移動させる）駆動機構ＤＭを構成する。駆動機構ＤＭによる基板Ｓと型Ｍとの相対位置の調整は、基板上のインプリント材ＩＭと型Ｍとの接触のための駆動や基板上の硬化したインプリント材ＩＭから型Ｍを引き離すための駆動を含む。
また、駆動機構ＤＭによる基板Ｓと型Ｍとの相対位置の調整は、基板Ｓと型Ｍとのアライメントを含む。基板駆動部ＳＤＭは、基板Ｓを複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）に関して駆動するように構成されている。型駆動部ＭＤＭは、型Ｍを複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸及びθＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）に関して駆動するように構成されている。 The substrate driving unit SDM and the mold driving unit MDM constitute a driving mechanism DM that drives (moves) at least one of the substrate S and the mold M so as to adjust the relative position (and relative attitude) between the substrate S and the mold M. The adjustment of the relative position between the substrate S and the mold M by the driving mechanism DM includes driving for contacting the imprint material IM on the substrate with the mold M and driving for separating the mold M from the hardened imprint material IM on the substrate.
Furthermore, the adjustment of the relative positions of the substrate S and the mold M by the driving mechanism DM includes alignment of the substrate S and the mold M. The substrate driving unit SDM is configured to drive the substrate S about a plurality of axes (e.g., three axes of the X-axis, the Y-axis, and the θZ-axis, preferably six axes of the X-axis, the Y-axis, the Z-axis, the θX-axis, the θY-axis, and the θZ-axis). The mold driving unit MDM is configured to drive the mold M about a plurality of axes (e.g., three axes of the Z-axis, the θX-axis, and the θY-axis, preferably six axes of the X-axis, the Y-axis, the Z-axis, the θX-axis, the θY-axis, and the θZ-axis).

インプリント装置１００は、基板上（ショット領域上）にインプリント材ＩＭを供給（配置又は分配）するためのディスペンサＤＳＰを有する。但し、ディスペンサＤＳＰは、インプリント装置１００の外部装置として構成されていてもよい。ディスペンサＤＳＰは、例えば、基板上におけるインプリント材ＩＭの配置を示すドロップパターンに従って、かかる配置が再現されるように、基板Ｓ（基板ステージＳＳ）の駆動と同期して、基板Ｓに対してインプリント材ＩＭ（の液滴）を吐出する。インプリント装置１００においては、例えば、ディスペンサＤＳＰが基板上の１つのショット領域にインプリント材ＩＭを供給するたびにインプリント処理が行われる。また、ディスペンサＤＳＰが基板上の複数のショット領域にインプリント材ＩＭを供給した後に、かかる複数のショット領域のそれぞれに対してインプリント処理が行われてもよい。 The imprint apparatus 100 has a dispenser DSP for supplying (disposing or distributing) the imprint material IM on the substrate (on the shot area). However, the dispenser DSP may be configured as an external device of the imprint apparatus 100. The dispenser DSP ejects (droplets of) the imprint material IM onto the substrate S in synchronization with the driving of the substrate S (substrate stage SS) in accordance with, for example, a drop pattern indicating the arrangement of the imprint material IM on the substrate, so as to reproduce such arrangement. In the imprint apparatus 100, for example, the imprint process is performed each time the dispenser DSP supplies the imprint material IM to one shot area on the substrate. Also, after the dispenser DSP supplies the imprint material IM to multiple shot areas on the substrate, the imprint process may be performed on each of the multiple shot areas.

また、インプリント装置１００は、硬化部ＣＵと、オフアクシススコープＯＡＳと、アライメントスコープＡＳと、フォーカスセンサＦＳと、基板搬送部ＳＴＵと、基板アライナーＰＡと、撮像部ＩＳと、型変形部ＭＡＧと、制御部ＣＮＴとを有する。 The imprint apparatus 100 also has a curing unit CU, an off-axis scope OAS, an alignment scope AS, a focus sensor FS, a substrate transport unit STU, a substrate aligner PA, an imaging unit IS, a mold deformation unit MAG, and a control unit CNT.

硬化部ＣＵは、基板上のインプリント材ＩＭに型Ｍのパターン領域Ｐが接触した状態でインプリント材ＩＭに硬化用のエネルギー（例えば、紫外線などの光）を照射することによってインプリント材ＩＭを硬化させる。 The curing unit CU cures the imprint material IM by irradiating the imprint material IM with curing energy (e.g., light such as ultraviolet light) while the pattern area P of the mold M is in contact with the imprint material IM on the substrate.

オフアクシススコープＯＡＳは、基板Ｓ（のショット領域）に設けられたマーク（アライメントマーク）ＳＭＫを検出することで、マークＳＭＫの位置、即ち、基板Ｓの位置を計測する。オフアクシススコープＯＡＳは、本実施形態では、基板上に設けられているマークＳＭＫを検出する第２検出部として機能させることができる。 The off-axis scope OAS detects a mark (alignment mark) SMK provided on the substrate S (in its shot area) to measure the position of the mark SMK, i.e., the position of the substrate S. In this embodiment, the off-axis scope OAS can function as a second detection unit that detects the mark SMK provided on the substrate.

アライメントスコープＡＳは、基板Ｓに設けられたマークＳＭＫと型Ｍ（のパターン領域Ｐ）に設けられたマーク（アライメントマーク）ＭＭＫとを検出することで、基板Ｓ（マークＳＭＫ）と型Ｍ（マークＭＭＫ）との相対位置（位置ずれ）を計測する。アライメントスコープＡＳは、本実施形態では、基板上に設けられているマークＳＭＫを検出する第２検出部として機能させることができる。また、アライメントスコープＡＳは、本実施形態では、基板Ｓの周辺領域における表面構造を検出する第１検出部として機能させることもできる。 The alignment scope AS detects the mark SMK provided on the substrate S and the mark (alignment mark) MMK provided in the pattern area P of the mold M, thereby measuring the relative position (misalignment) between the substrate S (mark SMK) and the mold M (mark MMK). In this embodiment, the alignment scope AS can function as a second detection unit that detects the mark SMK provided on the substrate. Also, in this embodiment, the alignment scope AS can also function as a first detection unit that detects the surface structure in the peripheral area of the substrate S.

フォーカスセンサＦＳは、基板Ｓの表面に光を斜入射で投光する投光系と、基板Ｓの表面で反射した光を受光する受光系とを含み、基板Ｓの高さ方向（Ｚ方向）の位置を計測する計測部である。フォーカスセンサＦＳは、本実施形態では、基板Ｓの周辺領域における表面構造を検出する第１検出部として機能させることができる。 The focus sensor FS is a measurement unit that includes a light projection system that projects light onto the surface of the substrate S at an oblique incidence and a light receiving system that receives light reflected from the surface of the substrate S, and measures the position of the substrate S in the height direction (Z direction). In this embodiment, the focus sensor FS can function as a first detection unit that detects the surface structure in the peripheral area of the substrate S.

基板搬送部ＳＴＵは、各種の搬送機構やハンドなどを含み、基板Ｓを基板保持部として機能する基板ステージＳＳ（基板チャックＳＣ）に搬送する。基板アライナーＰＡは、基板搬送部ＳＴＵに設けられ、基板Ｓを基板ステージＳＳに搬送する前に、基板Ｓの外形及び位置を計測する。基板アライナーＰＡは、本実施形態では、基板Ｓの外形を規定する基板Ｓの端部の位置を検出する第３検出部として機能する。 The substrate transport unit STU includes various transport mechanisms and hands, and transports the substrate S to the substrate stage SS (substrate chuck SC), which functions as a substrate holding unit. The substrate aligner PA is provided in the substrate transport unit STU, and measures the outer shape and position of the substrate S before transporting the substrate S to the substrate stage SS. In this embodiment, the substrate aligner PA functions as a third detection unit that detects the position of the edge of the substrate S, which defines the outer shape of the substrate S.

撮像部ＩＳは、光学系（不図示）を介して、型Ｍのパターン領域Ｐを含む視野を撮像する。このように、撮像部ＩＳは、基板Ｓを撮像して画像を取得する機能を有する。撮像部ＩＳは、例えば、接触工程において、基板上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域Ｐとの接触領域が拡大する様子や型Ｍと基板Ｓとの間隙によって形成される干渉縞を撮像する。また、撮像部ＩＳは、本実施形態では、基板Ｓの周辺領域における表面構造を検出する第１検出部として機能させることができる。 The imaging unit IS images a field of view including the pattern region P of the mold M via an optical system (not shown). In this way, the imaging unit IS has the function of imaging the substrate S and acquiring an image. For example, in the contact process, the imaging unit IS images the expanding contact area between the imprint material IM on the substrate and the pattern region P of the mold M, and the interference fringes formed by the gap between the mold M and the substrate S. In this embodiment, the imaging unit IS can also function as a first detection unit that detects the surface structure in the peripheral area of the substrate S.

型変形部ＭＡＧは、型Ｍ（パターン領域Ｐ）を変形させる機能を有する。型変形部ＭＡＧは、本実施形態では、基板上のショット領域ごとに、ショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの形状差が低減されるように、型Ｍのパターン領域Ｐの形状を補正する。型変形部ＭＡＧは、型Ｍに対して、パターン領域Ｐに平行な方向に力を加えてパターン領域Ｐを変形させることで、型Ｍのパターン領域Ｐの形状を補正する。 The mold deformation unit MAG has the function of deforming the mold M (pattern area P). In this embodiment, the mold deformation unit MAG corrects the shape of the pattern area P of the mold M for each shot area on the substrate so that the difference in shape between the shot area and the pattern area P of the mold M is reduced. The mold deformation unit MAG corrects the shape of the pattern area P of the mold M by applying a force to the mold M in a direction parallel to the pattern area P to deform the pattern area P.

制御部ＣＮＴは、記憶部に記憶されたプログラムに従って、インプリント装置１００の各部を統括的に制御してインプリント装置１００を動作させる。制御部ＣＮＴは、本実施形態では、インプリント処理及びそれに関連する処理を制御する。制御部ＣＮＴは、プログラムが組み込まれた汎用又は専用の情報処理装置（コンピュータ）で構成されている。なお、制御部ＣＮＴは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）によって構成されてもよい。また、制御部ＣＮＴは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって構成されてもよい。 The control unit CNT generally controls each part of the imprinting apparatus 100 according to a program stored in the storage unit to operate the imprinting apparatus 100. In this embodiment, the control unit CNT controls the imprinting process and related processes. The control unit CNT is configured with a general-purpose or dedicated information processing device (computer) in which a program is embedded. The control unit CNT may be configured with a PLD (Programmable Logic Device) such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). The control unit CNT may also be configured with an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

図２は、基板上の複数のショット領域ＳＲの配列の一例を示す図である。図２には、基板Ｓの中心（中心位置）ＳＣと、下地パターンＧＰの中心（中心位置）ＰＣと、有効領域ＶＡの中心（中心位置）ＶＣとが一致している理想的な状態を示している。下地パターンＧＰは、下地形成プロセスを経て基板Ｓに既に形成されているパターンであって、ショット領域ＳＲの配列を決めるものである。有効領域ＶＡは、下地形成プロセスで決定され、インプリント材が塗布（供給）される領域、即ち、インプリント材のパターンが形成される領域である。有効領域ＶＡは、主に、下地パターンＧＰを形成する際の感光材（レジスト）の回転塗布などの影響を受ける。 Figure 2 is a diagram showing an example of an arrangement of multiple shot areas SR on a substrate. Figure 2 shows an ideal state in which the center (central position) SC of the substrate S, the center (central position) PC of the base pattern GP, and the center (central position) VC of the effective area VA are aligned. The base pattern GP is a pattern that has already been formed on the substrate S through a base formation process, and determines the arrangement of the shot areas SR. The effective area VA is determined in the base formation process and is the area where the imprint material is applied (supplied), i.e., the area where the imprint material pattern is formed. The effective area VA is mainly affected by the spin coating of the photosensitive material (resist) when forming the base pattern GP.

図３は、基板上の複数のショット領域ＳＲの配列の一例を示す図であって、基板Ｓの中心ＳＣと、下地パターンＧＰの中心ＰＣとがずれている状態を示している。この場合、基板Ｓの周辺部における周辺ショット領域ＳＲＡは、設計形状、即ち、図２に示す理想的な状態における周辺ショット領域ＳＲＡの形状とは異なる形状を有する。周辺ショット領域ＳＲＡは、基板Ｓの端部（縁）で切り取られるショット領域、即ち、型Ｍのパターン領域Ｐの面積よりも小さい面積を有するショット領域であって、欠けショット領域とも呼ばれる。 Figure 3 shows an example of an arrangement of multiple shot areas SR on a substrate, in which the center SC of the substrate S and the center PC of the base pattern GP are misaligned. In this case, the peripheral shot areas SRA in the periphery of the substrate S have a shape that is different from the design shape, i.e., the shape of the peripheral shot areas SRA in the ideal state shown in Figure 2. The peripheral shot areas SRA are shot areas that are cut off by the end (edge) of the substrate S, i.e., shot areas that have an area smaller than the area of the pattern area P of the mold M, and are also called missing shot areas.

図４は、基板上の複数のショット領域ＳＲの配列の一例を示す図であって、基板Ｓの中心ＳＣと、有効領域ＶＡの中心ＶＣとがずれている状態を示している。この場合においても、周辺ショット領域ＳＲＡは、図２に示す理想的な状態における周辺ショット領域ＳＲＡの形状とは異なる形状を有する。 Figure 4 shows an example of an arrangement of multiple shot areas SR on a substrate, in which the center SC of the substrate S is misaligned with the center VC of the effective area VA. Even in this case, the peripheral shot area SRA has a different shape from the shape of the peripheral shot area SRA in the ideal state shown in Figure 2.

図５は、基板上の複数のショット領域ＳＲの配列の一例を示す図であって、基板Ｓが設計形状（本実施形態では、円形状）とは異なる形状（本実施形態では、楕円形状）を有している状態を示している。この場合においても、周辺ショット領域ＳＲＡは、図２に示す理想的な状態における周辺ショット領域ＳＲＡの形状とは異なる形状を有する。 Figure 5 is a diagram showing an example of an arrangement of multiple shot areas SR on a substrate, and shows a state in which the substrate S has a shape (in this embodiment, an elliptical shape) different from the design shape (in this embodiment, a circular shape). Even in this case, the peripheral shot area SRA has a shape different from the shape of the peripheral shot area SRA in the ideal state shown in Figure 2.

図６は、基板上の複数のショット領域ＳＲの配列の一例を示す図であって、基板Ｓの中心ＳＣと、下地パターンＧＰの中心ＰＣと、有効領域ＶＡの中心ＶＣとがずれており、且つ、基板Ｓが設計形状とは異なる形状を有している状態を示している。この場合においても、周辺ショット領域ＳＲＡは、図２に示す理想的な状態における周辺ショット領域ＳＲＡの形状とは異なる形状を有する。 Figure 6 shows an example of an arrangement of multiple shot areas SR on a substrate, in which the center SC of the substrate S, the center PC of the base pattern GP, and the center VC of the effective area VA are misaligned, and the substrate S has a shape different from the design shape. Even in this case, the peripheral shot area SRA has a shape different from the shape of the peripheral shot area SRA in the ideal state shown in Figure 2.

図２に示すように、理想的な状態では、基板Ｓの中心ＳＣと、下地パターンＧＰの中心ＰＣと、有効領域ＶＡの中心ＶＣとが一致している。一方、実際には、基板上に最初の下地パターンＧＰを形成する場合、基板上に基準がないため、基板ステージＳＳの位置制御を基準として、基板上に下地パターンＧＰが形成される。一般的に、基板ステージＳＳに基板Ｓを搬送する際には、まず、基板アライナーＰＡで基板Ｓの外形を計測し、その計測結果から基板Ｓの中心ＳＣを求める。そして、基板Ｓの中心ＳＣと基板ステージＳ（基板チャックＳＣ）の中心とが一致するように、基板搬送部ＳＴＵを介して、基板Ｓを基板ステージＳＳに搬送する。従って、基板Ｓの外形の計測精度、基板Ｓの外形形状の設計形状からのずれ、及び、基板搬送部ＳＴＵによる基板Ｓの搬送誤差などの影響によって、基板Ｓの中心ＳＣと基板ステージＳＳの中心との間にずれ（誤差）が生じる。下地パターンＧＰは基板ステージＳＳの中心を基準として形成されるため、基板Ｓの中心ＳＣと基板ステージＳＳの中心とのずれは、そのまま、基板Ｓの中心ＳＣと下地パターンＧＰの中心ＰＣとの間のずれとなる。このため、図３に示すように、周辺ショット領域ＳＲＡの形状が影響を受ける。 As shown in FIG. 2, in an ideal state, the center SC of the substrate S, the center PC of the base pattern GP, and the center VC of the effective area VA coincide with each other. On the other hand, in reality, when the first base pattern GP is formed on the substrate, since there is no reference on the substrate, the base pattern GP is formed on the substrate based on the position control of the substrate stage SS. Generally, when the substrate S is transported to the substrate stage SS, the outer shape of the substrate S is first measured by the substrate aligner PA, and the center SC of the substrate S is obtained from the measurement result. Then, the substrate S is transported to the substrate stage SS via the substrate transport unit STU so that the center SC of the substrate S coincides with the center of the substrate stage S (substrate chuck SC). Therefore, due to the influence of the measurement accuracy of the outer shape of the substrate S, the deviation of the outer shape of the substrate S from the design shape, and the transport error of the substrate S by the substrate transport unit STU, a deviation (error) occurs between the center SC of the substrate S and the center of the substrate stage SS. Since the base pattern GP is formed based on the center of the substrate stage SS, any misalignment between the center SC of the substrate S and the center of the substrate stage SS directly results in a misalignment between the center SC of the substrate S and the center PC of the base pattern GP. This affects the shape of the peripheral shot area SRA, as shown in FIG. 3.

また、下地パターンＧＰを形成する際に、例えば、感光材を回転塗布するような場合を考える。この場合、基板Ｓの中心ＳＣと、感光材の塗布時の回転中心との間にずれがあると、図４に示すように、有効領域ＶＲの位置にずれが生じ、有効領域ＶＲの中心ＶＣにずれが生じる。また、塗布時の回転中心の偏芯などの影響によって、有効領域ＶＲの形状も設計形状からずれることがあり、周辺ショット領域ＳＲＡの形状が影響を受ける。 Consider, for example, a case where a photosensitive material is spin-coated when forming the base pattern GP. In this case, if there is a misalignment between the center SC of the substrate S and the center of rotation when the photosensitive material is applied, as shown in FIG. 4, a misalignment occurs in the position of the effective area VR, and a misalignment occurs in the center VC of the effective area VR. Furthermore, due to influences such as eccentricity of the center of rotation during application, the shape of the effective area VR may also deviate from the designed shape, affecting the shape of the peripheral shot area SRA.

更に、図５に示すように、基板Ｓの外形形状の設計形状が円形状であったとしても、製造誤差などによって、実際には、楕円形状になる場合がある。このような場合にも、周辺ショット領域ＳＲＡの形状が影響を受ける。 Furthermore, as shown in FIG. 5, even if the design shape of the outer shape of the substrate S is circular, it may actually become elliptical due to manufacturing errors, etc. In such cases, the shape of the peripheral shot area SRA is also affected.

そこで、本実施形態では、図６に示すように、上述した誤差要因、即ち、基板Ｓの中心ＳＣ、下地パターンＧＰの中心ＣＰ、有効領域ＶＡの中心ＶＣ、有効領域ＶＡの形状及び基板Ｓの外形のそれぞれが誤差を有している場合において有利な技術を提供する。具体的には、上述した誤差要因がある場合であっても、周辺ショット領域ＳＲＡに対して最適なドロップパターン、即ち、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭ（の液滴）の供給位置を決定する技術を提供する。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, a technique is provided that is advantageous in cases where the above-mentioned error factors, i.e., the center SC of the substrate S, the center CP of the base pattern GP, the center VC of the effective area VA, the shape of the effective area VA, and the outer shape of the substrate S each have errors. Specifically, even when the above-mentioned error factors are present, a technique is provided that determines an optimal drop pattern for the peripheral shot area SRA, i.e., a supply position of the imprint material IM (droplets) in the peripheral shot area SRA.

図７は、本実施形態において、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定する処理に関する制御部ＣＮＴの機能を示すブロック図である。制御部ＣＮＴは、図７に示すように、特定部１０２と、第１決定部１０４と、第２決定部１０６とを含む。なお、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定する処理は、本実施形態のように、インプリント装置１００の制御部ＣＮＴで行われてもよいし、インプリント装置１００の外部の情報処理装置などで行われてもよい。 Figure 7 is a block diagram showing the functions of the control unit CNT related to the process of determining the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA in this embodiment. As shown in Figure 7, the control unit CNT includes a specification unit 102, a first determination unit 104, and a second determination unit 106. Note that the process of determining the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA may be performed by the control unit CNT of the imprint apparatus 100, as in this embodiment, or may be performed by an information processing device external to the imprint apparatus 100.

まず、基板ステージ上の基板Ｓの周辺領域における表面構造を検出する。ここで、基板Ｓの周辺領域は、少なくとも有効領域ＶＡの境界を含む領域である。また、基板Ｓの周辺領域は、基板Ｓの端部を含んでいてもよい。基板Ｓの周辺領域における表面構造の検出には、例えば、撮像部ＩＳを用いることができる。撮像部ＩＳは、基板Ｓの周辺領域を撮像して画像を取得し、かかる画像を特定部１０２に入力する。 First, the surface structure in the peripheral area of the substrate S on the substrate stage is detected. Here, the peripheral area of the substrate S is an area that includes at least the boundary of the effective area VA. The peripheral area of the substrate S may also include the edge of the substrate S. To detect the surface structure in the peripheral area of the substrate S, for example, the imaging unit IS can be used. The imaging unit IS captures an image of the peripheral area of the substrate S and inputs the image to the identification unit 102.

次に、特定部１０２は、基板Ｓの周辺領域における表面構造から有効領域ＶＡを特定する。具体的には、特定部１０２は、撮像部ＩＳで取得された画像に対して画像処理を施し、かかる画像に含まれる周辺領域の画像から有効領域ＶＡを特定する。 Next, the identification unit 102 identifies the effective area VA from the surface structure in the peripheral area of the substrate S. Specifically, the identification unit 102 performs image processing on the image acquired by the imaging unit IS, and identifies the effective area VA from the image of the peripheral area included in the image.

次いで、第１決定部１０４は、特定部１０２で特定された有効領域ＶＡに基づいて、周辺ショット領域ＳＲＡの形状を決定する。例えば、第１決定部１０４は、プリアライナーＰＡで計測された基板Ｓの外形、及び、基板上のショット領域の配列を示すショット情報に対して、特定部１０２で特定された有効領域ＶＡを適用することで、周辺ショット領域ＳＲＡの形状を決定する。 Next, the first determination unit 104 determines the shape of the peripheral shot area SRA based on the effective area VA identified by the identification unit 102. For example, the first determination unit 104 determines the shape of the peripheral shot area SRA by applying the effective area VA identified by the identification unit 102 to the outer shape of the substrate S measured by the pre-aligner PA and the shot information indicating the arrangement of the shot areas on the substrate.

次に、第２決定部１０６は、第１決定部１０４で決定された周辺ショット領域ＳＲＡの形状に基づいて、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材の供給位置を決定する。この際、第２決定部１０６は、基板上のインプリント材ＩＭに型Ｍを接触させた際にインプリント材ＩＭが型Ｍの外側又は周辺ショット領域ＳＲＡの外側にはみださないように、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定する。また、第２決定部１０６は、基板上のインプリント材ＩＭと型Ｍとを接触させた状態において、インプリント材ＩＭが型Ｍのパターン領域Ｐ（凹部）に十分に充填されるように、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定する。 Next, the second determination unit 106 determines the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA based on the shape of the peripheral shot area SRA determined by the first determination unit 104. At this time, the second determination unit 106 determines the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA so that the imprint material IM does not extend outside the mold M or outside the peripheral shot area SRA when the mold M is brought into contact with the imprint material IM on the substrate. In addition, the second determination unit 106 determines the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA so that the imprint material IM is sufficiently filled in the pattern area P (recess) of the mold M when the imprint material IM on the substrate is in contact with the mold M.

図８（ａ）乃至図８（ｅ）を参照して、本実施形態において決定される周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置について具体的に説明する。図８（ａ）は、通常のショット領域、即ち、型Ｍのパターン領域Ｐの面積と同じ面積を有するショット領域（ＦＦ：Ｆｕｌｌ Ｆｉｅｌｄ）におけるインプリント材ＩＭの供給位置（ドロップパターン）を示す図である。第２決定部１０６は、図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）に示すドロップパターンから、周辺ショット領域ＳＲＡの形状に合わせて、インプリント材ＩＭの供給位置を切り出すことで、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定する。また、図８（ｃ）に示すように、インプリント材ＩＭの充填性を考慮して、周辺ショット領域ＳＲＡの端部までインプリント材ＩＭが配置されるように、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定してもよい。また、図８（ｄ）に示すように、インプリント材ＩＭの充填性及び基板Ｓの端部までの距離を考慮して、周辺ショット領域外までインプリント材ＩＭが配置されるように、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定してもよい。また、図８（ｅ）に示すように、有効領域ＶＡと有効領域ＶＡの外側の領域との境界の段差を緩和するために、周辺ショット領域ＳＲＡの端部にインプリント材ＩＭを追加で配置するように、インプリント材ＩＭの供給位置を決定してもよい。 With reference to FIG. 8(a) to FIG. 8(e), the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA determined in this embodiment will be specifically described. FIG. 8(a) is a diagram showing the supply position (drop pattern) of the imprint material IM in a normal shot area, that is, a shot area (FF: Full Field) having the same area as the area of the pattern area P of the mold M. As shown in FIG. 8(b), the second determination unit 106 determines the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA by cutting out the supply position of the imprint material IM from the drop pattern shown in FIG. 8(a) in accordance with the shape of the peripheral shot area SRA. Also, as shown in FIG. 8(c), the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA may be determined so that the imprint material IM is arranged up to the end of the peripheral shot area SRA in consideration of the filling property of the imprint material IM. Also, as shown in FIG. 8(d), the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA may be determined so that the imprint material IM is disposed outside the peripheral shot area, taking into consideration the filling property of the imprint material IM and the distance to the edge of the substrate S. Also, as shown in FIG. 8(e), the supply position of the imprint material IM may be determined so that additional imprint material IM is disposed at the edge of the peripheral shot area SRA in order to reduce the step at the boundary between the effective area VA and the area outside the effective area VA.

また、周辺ショット領域ＳＲＡの形状を決定する際には、下地パターンＰＧの位置、即ち、下地パターンＰＧの中心ＣＰを用いることが好ましい。この場合、特定部１０２は、アライメントスコープＡＳで検出された基板上のマークＳＭＫから基板上に形成されている下地パターンＰＧの中心ＣＰを特定する。そして、第１決定部１０４は、特定部１０２で特定された有効領域ＶＡ（の中心ＶＣ）及び下地パターンＰＧの中心ＣＰに基づいて、周辺ショット領域ＳＲＡの形状を決定する。 When determining the shape of the peripheral shot area SRA, it is preferable to use the position of the base pattern PG, i.e., the center CP of the base pattern PG. In this case, the identification unit 102 identifies the center CP of the base pattern PG formed on the substrate from the mark SMK on the substrate detected by the alignment scope AS. Then, the first determination unit 104 determines the shape of the peripheral shot area SRA based on the effective area VA (center VC) identified by the identification unit 102 and the center CP of the base pattern PG.

このように、本実施形態では、基板上の有効領域ＶＡ（有効領域ＶＡの中心ＶＣ）や下地パターンＧＰの中心ＣＰを特定し、それらの位置関係から、周辺ショット領域ＳＲＡの形状を決定する。かかる周辺ショット領域ＳＲＡの形状は、図３乃至図６を参照して説明した誤差要因（ずれ）が考慮されているため、そのショット面積の精度が保証され、ショット面積に対するインプリント材ＩＭの過不足を低減することが可能となる。そして、このようにして決定された周辺ショット領域ＳＲＡの形状に基づいて、周辺ショット領域ＳＲＡにおけるインプリント材ＩＭの供給位置を決定する。これにより、周辺ショット領域ＳＲＡにおいても、インプリント材ＩＭが型Ｍの外側又は周辺ショット領域ＳＲＡの外側にはみださず、且つ、インプリント材ＩＭが型Ｍのパターン領域Ｐ（凹部）に十分に充填される。従って、インプリント装置１００は、基板上に形成されるパターンの転写不良の発生、及び、インプリント材ＩＭによる基板ステージＳＳや基板搬送部ＳＴＵの汚染を抑制することができる。 In this manner, in this embodiment, the effective area VA (center VC of the effective area VA) and the center CP of the base pattern GP on the substrate are identified, and the shape of the peripheral shot area SRA is determined from their positional relationship. Since the shape of the peripheral shot area SRA takes into account the error factors (deviations) described with reference to FIG. 3 to FIG. 6, the accuracy of the shot area is guaranteed, and it is possible to reduce the excess or deficiency of the imprint material IM relative to the shot area. Then, based on the shape of the peripheral shot area SRA determined in this manner, the supply position of the imprint material IM in the peripheral shot area SRA is determined. As a result, even in the peripheral shot area SRA, the imprint material IM does not extend outside the mold M or outside the peripheral shot area SRA, and the imprint material IM is sufficiently filled in the pattern area P (recess) of the mold M. Therefore, the imprint apparatus 100 can suppress the occurrence of transfer failure of the pattern formed on the substrate, and the contamination of the substrate stage SS and the substrate transport unit STU by the imprint material IM.

なお、本実施形態では、撮像部ＩＳを用いて基板Ｓの周辺領域における表面構造を検出しているが、基板Ｓの高さを計測するフォーカスセンサＦＳを用いて基板Ｓの周辺領域における表面構造を検出してもよい。上述したように、有効領域ＶＡと有効領域ＶＡの外側の領域との境界には、一般的に、段差が形成されている。従って、フォーカスセンサＦＳで計測された基板Ｓの周辺領域の高さ（高さ部分）から、有効領域ＶＡと有効領域ＶＡの外側の領域との境界の段差を特定することで、有効領域ＶＡを特定することができる。 In this embodiment, the imaging unit IS is used to detect the surface structure in the peripheral region of the substrate S, but the focus sensor FS that measures the height of the substrate S may also be used to detect the surface structure in the peripheral region of the substrate S. As described above, a step is generally formed at the boundary between the effective area VA and the region outside the effective area VA. Therefore, the effective area VA can be identified by identifying the step at the boundary between the effective area VA and the region outside the effective area VA from the height (height portion) of the peripheral region of the substrate S measured by the focus sensor FS.

また、基板上のマークＳＭＫを検出するアライメントスコープＡＳを用いて基板Ｓの周辺領域における表面構造を検出することも可能である。従って、基板Ｓの周辺領域における表面構造及び下地パターンＰＧの位置の両方の検出に、同一の検出部、即ち、アライメントスコープＡＳを用いることができる。 It is also possible to detect the surface structure in the peripheral area of the substrate S using the alignment scope AS that detects the mark SMK on the substrate. Therefore, the same detection unit, i.e., the alignment scope AS, can be used to detect both the surface structure in the peripheral area of the substrate S and the position of the base pattern PG.

また、第１決定部１０４は、特定部１０２で特定された有効領域ＶＡ（の中心ＶＣ）に加えて、基板Ｓの端部の位置から得られる基板Ｓの外形にも基づいて、周辺ショット領域ＳＲＡの形状を決定してもよい。例えば、基板上の有効領域ＶＡと基板Ｓの端部との距離が短い場合には、インプリント材ＩＭを供給する領域（塗布領域）を有効領域ＶＡの境界よりも内側に設定することがある。また、基板上の有効領域ＶＡと基板Ｓの端部との距離が長い場合には、インプリント材ＩＭを供給する領域を有効領域ＶＡの境界よりも外側に設定することがある。このような場合には、基板Ｓの端部の位置から得られる基板Ｓの外形にも基づいて、周辺ショット領域ＳＲＡの形状を決定することが有用である。基板Ｓの端部の位置は、例えば、撮像部ＩＳで取得された画像やアライメントスコープＡＳで検出された基板Ｓの周辺領域における表面構造から得ることができる。また、基板搬送部ＳＴＵに設けられた基板プリアライナーＰＡから基板Ｓの端部の位置（外形）を得ることもできる。 The first determination unit 104 may determine the shape of the peripheral shot area SRA based on the effective area VA (center VC) identified by the identification unit 102, as well as the outer shape of the substrate S obtained from the position of the edge of the substrate S. For example, when the distance between the effective area VA on the substrate and the edge of the substrate S is short, the area to which the imprint material IM is supplied (coating area) may be set inside the boundary of the effective area VA. When the distance between the effective area VA on the substrate and the edge of the substrate S is long, the area to which the imprint material IM is supplied may be set outside the boundary of the effective area VA. In such a case, it is useful to determine the shape of the peripheral shot area SRA based on the outer shape of the substrate S obtained from the position of the edge of the substrate S. The position of the edge of the substrate S can be obtained, for example, from an image acquired by the imaging unit IS or a surface structure in the peripheral area of the substrate S detected by the alignment scope AS. The position of the edge of the substrate S can also be obtained from a substrate pre-aligner PA provided in the substrate transport unit STU.

また、有効領域ＶＡの形状（外形）が楕円形状である場合には、基板Ｓの周辺領域の少なくとも４箇所（４点）における表面構造を検出すればよい。これにより、有効領域ＶＡの全周における表面構造を検出する場合よりも短時間で有効領域ＶＡを特定することが可能となる。 In addition, if the shape (outline) of the effective area VA is elliptical, it is sufficient to detect the surface structure at at least four locations (four points) in the peripheral area of the substrate S. This makes it possible to identify the effective area VA in a shorter time than when detecting the surface structure around the entire circumference of the effective area VA.

インプリント装置ＩＭＰを用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは、各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型などである。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭなどの揮発性又は不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡなどの半導体素子などが挙げられる。型としては、インプリント用のモールドなどが挙げられる。 The pattern of the cured material formed using the imprinting apparatus IMP is used permanently on at least a part of various articles, or temporarily when manufacturing various articles. The articles include electric circuit elements, optical elements, MEMS, recording elements, sensors, and molds. Examples of electric circuit elements include volatile or non-volatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensors, and FPGA. Examples of molds include molds for imprinting.

硬化物のパターンは、上述の物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入などが行われた後、レジストマスクは除去される。 The pattern of the cured material is used as is as at least a part of the component of the above-mentioned article, or is used temporarily as a resist mask. After etching or ion implantation is performed in the substrate processing step, the resist mask is removed.

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図９（ａ）に示すように、絶縁体などの被加工材が表面に形成されたシリコンウエハなどの基板を用意し、続いて、インクジェット法などにより、被加工材の表面にインプリント材を付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材が基板上に付与された様子を示している。 Next, a specific method for manufacturing the article will be described. As shown in FIG. 9(a), a substrate such as a silicon wafer is prepared on whose surface a workpiece such as an insulator is formed, and then an imprinting material is applied to the surface of the workpiece by an inkjet method or the like. Here, the state in which the imprinting material in the form of multiple droplets is applied onto the substrate is shown.

図９（ｂ）に示すように、インプリント用の型を、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材に向け、対向させる。図９（ｃ）に示すように、インプリント材が付与された基板と型とを接触させ、圧力を加える。インプリント材は、型と被加工材との隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型を介して照射すると、インプリント材は硬化する。 As shown in FIG. 9(b), the imprinting mold is placed with the side on which the concave-convex pattern is formed facing the imprinting material on the substrate. As shown in FIG. 9(c), the substrate on which the imprinting material has been applied is brought into contact with the mold, and pressure is applied. The imprinting material fills the gap between the mold and the workpiece. When light is irradiated through the mold in this state as hardening energy, the imprinting material hardens.

図９（ｄ）に示すように、インプリント材を硬化させた後、型と基板を引き離すと、基板上にインプリント材の硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材に型の凹凸のパターンが転写されたことになる。 As shown in FIG. 9(d), after the imprint material has hardened, the mold and substrate are separated, forming a pattern of the cured imprint material on the substrate. This cured material pattern has a shape in which the concave portions of the mold correspond to the convex portions of the cured material, and the convex portions of the mold correspond to the concave portions of the cured material, meaning that the concave and convex pattern of the mold is transferred to the imprint material.

図９（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材の表面のうち、硬化物がない、或いは、薄く残存した部分が除去され、溝となる。図９（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材の表面に溝が形成された物品を得ることができる。ここでは、硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子などに含まれる層間絶縁用の膜、即ち、物品の構成部材として利用してもよい。 As shown in FIG. 9(e), when etching is performed using the pattern of the cured material as an etching-resistant mask, the portions of the surface of the workpiece where there is no cured material or where only a thin layer remains are removed, forming grooves. As shown in FIG. 9(f), when the pattern of the cured material is removed, an article with grooves formed on the surface of the workpiece can be obtained. Here, the pattern of the cured material is removed, but it may also be used as an interlayer insulating film contained in a semiconductor element, i.e., a component of an article, without being removed after processing.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to disclose the scope of the invention.

１００：インプリント装置 ＩＳ：撮像部 ＦＳ：フォーカスセンサ ＣＮＴ：制御部 ＡＳ：アライメントスコープ ＰＡ：基板アライナー 100: Imprint device IS: Imaging unit FS: Focus sensor CNT: Control unit AS: Alignment scope PA: Substrate aligner

Claims (9)

型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板の周辺領域における表面構造を含む画像を取得する第１検出部と、
前記基板上に設けられているマークを検出する第２検出部と、
前記第１検出部で取得された前記表面構造を含む画像を画像処理した画像から前記インプリント材のパターンが形成される有効領域、および前記第２検出部で検出された前記マークから前記基板上に形成されている下地パターンの位置を特定する特定部と、
前記特定部で特定された前記有効領域、前記特定部で特定された前記下地パターンの位置、および前記基板の端部の位置から得られる前記基板の外形、に基づいて、前記型のパターン領域の面積よりも小さい面積を有し、前記周辺領域における欠けショット領域である周辺ショット領域の形状を決定する第１決定部と、
前記第１決定部で決定された前記形状に基づいて、前記周辺ショット領域における前記インプリント材の供給位置を決定する第２決定部と、
を有することを特徴とするインプリント装置。 An imprinting apparatus for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold, comprising:
A first detection unit that acquires an image including a surface structure in a peripheral region of the substrate;
a second detection unit that detects a mark provided on the substrate;
an identification unit that identifies an effective area in which the pattern of the imprint material is to be formed from an image obtained by image processing of the image including the surface structure acquired by the first detection unit, and identifies a position of a base pattern formed on the substrate from the mark detected by the second detection unit ;
a first determination unit that determines a shape of a peripheral shot region that has an area smaller than an area of the pattern region of the mold and is a missing shot region in the peripheral region, based on the effective region specified by the determination unit, the position of the base pattern specified by the determination unit, and an outer shape of the substrate obtained from a position of an edge of the substrate;
a second determination unit that determines a supply position of the imprint material in the peripheral shot region based on the shape determined by the first determination unit;
An imprint apparatus comprising: 前記特定部は、前記有効領域（ＶＡ）および該有効領域の中心ＶＣ、前記下地パターン（ＧＰ）および該下地パターンの中心ＰＣ、を特定するものであり、the specifying unit specifies the effective area (VA) and a center VC of the effective area, the base pattern (GP) and a center PC of the base pattern,
前記第１決定部は、前記特定部で特定された、前記有効領域（ＶＡ）および該有効領域の中心ＶＣ、前記下地パターン（ＧＰ）および該下地パターンの中心ＰＣ、および前記基板の端部の位置から得られる前記基板の外形Ｓおよび該外形の中心ＳＣ、に基づいて、前記周辺ショット領域の形状を決定することを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。The imprint apparatus according to claim 1, wherein the first determination unit determines a shape of the peripheral shot area based on the effective area (VA) and a center VC of the effective area, the base pattern (GP) and a center PC of the base pattern, and an outer shape S of the substrate and a center SC of the outer shape obtained from the position of an edge of the substrate, all of which are identified by the identification unit. 前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板を前記基板保持部に搬送する基板搬送部と、
前記基板搬送部に設けられ、前記基板の端部の位置を検出する第３検出部を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。 A substrate holder for holding the substrate;
a substrate transport unit that transports the substrate to the substrate holding unit;
The imprint apparatus according to claim 1 , further comprising a third detection unit provided on the substrate transport unit and configured to detect a position of an edge of the substrate. 前記第２決定部は、前記基板上のインプリント材に前記型を接触させた際に前記インプリント材が前記型の外側又は前記周辺ショット領域の外側にはみださないように、前記周辺ショット領域における前記インプリント材の供給位置を決定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。 An imprinting apparatus as described in any one of claims 1 to 3, characterized in that the second determination unit determines a supply position of the imprinting material in the peripheral shot area so that the imprinting material does not extend outside the mold or outside the peripheral shot area when the mold is brought into contact with the imprinting material on the substrate. 前記第１検出部は、前記基板を撮像して画像を取得する撮像部を含み、
前記特定部は、前記撮像部で取得された画像に含まれる前記周辺領域の画像から前記有効領域を特定することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。 the first detection unit includes an imaging unit that captures an image of the substrate,
The imprint apparatus according to claim 1 , wherein the specifying unit specifies the effective area from an image of the peripheral area included in the image acquired by the imaging unit. 前記第１検出部は、前記基板の高さを計測する計測部を含み、
前記特定部は、前記計測部で計測された前記周辺領域の高さから前記有効領域を特定することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。 the first detection unit includes a measurement unit that measures a height of the substrate,
The imprint apparatus according to claim 1 , wherein the specifying unit specifies the effective area from a height of the peripheral area measured by the measuring unit. 前記有効領域は、楕円形状を有し、
前記第１検出部は、前記基板の周辺領域の少なくとも４箇所における表面構造を含む画像を取得することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。 The effective area has an elliptical shape,
The imprint apparatus according to claim 1 , wherein the first detection unit acquires an image including a surface structure in at least four locations in a peripheral region of the substrate. 前記第１検出部と前記第２検出部とは、同一の検出部であることを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。 The imprint apparatus according to claim 1 , wherein the first detection unit and the second detection unit are the same detection unit. 請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
処理された前記基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。 forming a pattern on a substrate using the imprint apparatus according to claim 1 ;
processing the substrate on which the pattern has been formed in the process;
producing an article from the processed substrate;
A method for producing an article, comprising the steps of:
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